高三化学一轮复习专题之定量实验——反应热的测定和计算

1高三一轮复习专题之定量实验反应热的测定和计算一、学情分析经过化学反应与能量部分的复习，学生已经理解了反应热的含义和掌握了热化学方程式书写方法，也具备了一定的实验基本操作技能，学生能利用盖斯定律计算难于直接测量的反应的反应热。在中和热的测定实验中，学生已经掌握了中和热测定的实验原理和实验方法，能完成中和热的测定实验并进行数据处理。在实验部分的复习中，我们已经完成了认识基本仪器、物质检验、物质的分离提纯、常见气体的制备等基本内容的复习，现在进入了实验的方案设计和评价部分的复习。由于这部分对学生的综合能力要求较高，结合这两年广东高考实验考查的特点，针对学生复习过程中暴露出来的实验设计能力较差、数据记录和处理能力薄弱、动手能力差、不会规范而完整地书写实验报告等问题，我们选定了以碳酸钠和碳酸氢钠固体分别与盐酸反应这两个实验，测定反应过程中的溶液温度变化，计算出这两个反应的反应热，并利用盖斯定律计算碳酸氢钠受热分解的反应热。我们希望通过这堂课的教学，能在学生设计表格记录和处理数据的能力、计算能力、实验设计和评价的能力等方面取得突破。二、教学目标1知识与技能（1）能通过测定溶液温度的变化计算反应过程中放出或吸收的热量，并计算该反应的反应热（2）能利用已知反应热的热化学方程式通过盖斯定律计算其他反应的反应热2过程与方法（1）通过测定某一反应的反应热，培养学生定量研究化学反应的意识和习惯（2）培养学生边实验边记录数据的良好习惯（3）通过实验数据的处理强化学生的计算能力（4）培养学生规范书写实验报告的能力3情感态度与价值观（1）通过对反应热测定的实验原理的讨论和实验的实施、实验报告的书写，让学生体验科学实验的一般过程，培养学生的科学素养（2）学生体验实验方案的设计，以及进行实验、记录实验现象和数据、对数据处理、讨论等过程，培养学生设计科学实验的思维方法，体验科学认识（3）养成学生对科学研究“过程”与“ 结果”的全面认识三、教学重点和难点（1）NaHCO 3 和 Na2CO3 分别与盐酸反应的反应热的测定和计算的实验原理（2）引导学生设计记录数据的表格和数据处理，完成实验报告四、教学过程【引入】上一堂课我们已经复习了中和热测定实验的原理与方法，设计表格记录数据并利用记录下来的数据计算该反应过程中放出的热量，并求出中和热。今天我们将利用类似的方法解决其他2反应的反应热测定及计算的问题。第一部分：实验原理在学生回忆起中和热的测定方法的基础上，我们将该实验方法应用到碳酸钠和碳酸氢钠固体分别与盐酸反应的反应热测定，要求学生通过思考能理解实验的原理，设计出合理的实验方案，记录实验数据并计算出这两种物质分别与盐酸反应的反应热，再利用盖斯定律，计算出碳酸氢钠受热分解的反应热。1、测定碳酸钠及碳酸氢钠与盐酸反应的反应热（1）请写出 Na2CO3、NaHCO 3 分别与盐酸反应的化学方程式。（2）该实验需要测定哪些物理量？质量：Na 2CO3 和 NaHCO3 的质量体积：盐酸溶液的体积温度：盐酸溶液的起始温度 t1和终止温度 t2（3）如何记录反应的数据？请设计记录数据的表格。表 1：碳酸钠与盐酸反应数据记录温度温度实验次数 碳酸钠的质量 m1/g盐酸溶液的体积 V1/mL 起始温度 t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t 1)/1 1.06 252 1.06 253 1.06 25表 2：碳酸氢钠与盐酸反应数据记录温度温度实验次数 碳酸氢钠的质量 m2/g盐酸溶液的体积 V2/mL 起始温度 t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t 1)/1 0.84 252 0.84 253 0.84 25（4）如何计算 Na2CO3、NaHCO 3 分别与盐酸反应的反应热？请写出推导过程，并写出热化学方程式。 （Na 2CO3 相对分子质量 =106、NaHCO 3 相对分子质量=84，近似认为 1 molL1 盐酸溶液的密度是 1 g/cm3，比热容 c4.18 Jg 1 1 ）（5）如何利用以上两个反应的反应热计算碳酸氢钠受热分解的反应热？ 利用盖斯定律计算3第二部分：学生实验及实验报告书写实验目的：碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应的反应热测定和计算实验原理：通过测定碳酸钠及碳酸氢钠于盐酸反应前后的温度变化，利用 Q=cmt，计算出反应过程中放出或吸收的热量，分别计算出这两个反应的反应热，再用这两个反应的反应热，通过盖斯定律计算出碳酸氢钠受热分解的反应热。实验用品：1、实验仪器：一次性杯子、温度计、 （25mL）量筒、2、实验药品：1mol.L -1 盐酸、碳酸钠固体、碳酸氢钠固体实验步骤：1、称量。分别称量 1.06g 碳酸钠和 0.84g 碳酸氢钠固体。2、量取一定体积的盐酸并测定溶液初始温度。分别量取 25mL1mol.L-1 盐酸与两个烧杯中，并测量两个烧杯中的盐酸溶液的初始温度并记录数据。3、反应及测温。将称量好碳酸钠固体和碳酸氢钠固体加入到 25mL1mol.L-1 盐酸溶液中，测量混合溶液的温度并记录数据。4、重复步骤 13 两到三次。实验数据的记录和处理：1、实验数据记录表 1：碳酸钠与盐酸反应数据记录温度温度实验次数 碳酸钠的质量 m1/g盐酸溶液的体积 V1/mL 起始温度 t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t 1)/1 1.06 252 1.06 253 1.06 25表 2：碳酸氢钠与盐酸反应数据记录温度温度实验次数 碳酸氢钠的质量 m2/g盐酸溶液的体积 V2/mL 起始温度 t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t 1)/1 0.84 252 0.84 253 0.84 252、实验数据处理3、实验结果（写出 NaHCO3 受热分解的热化学方程式）实验误差分析：4实验课题 用 Na2CO3、NaHCO 3 与盐酸反应的反应热计算 NaHCO3 受热分解的反应热第一部分：实验原理1、测定碳酸钠及碳酸氢钠与盐酸反应的反应热（1 ）请写出 Na2CO3、NaHCO 3 分别与盐酸反应的化学方程式。（2 ）该实验需要测定哪些物理量？（3 ）如何记录反应的数据？请设计记录数据的表格。5（4 ）如何计算 Na2CO3、NaHCO 3 分别与盐酸反应的反应热？请写出推导过程，并写出热化学方程式。 （Na 2CO3 相对分子质量 =106、NaHCO 3 相对分子质量=84，近似认为 1 molL1 盐酸溶液的密度是 1 g/cm3，比热容 c4.18 Jg1 1 ）（5 ）如何利用以上两个反应的反应热计算碳酸氢